第二课时 正弦函数的性质
1.已知a∈R,函数f(x)=sin x+|a|-1,x∈R为奇函数,则a=( )
A.0 B.1
C.-1 D.±1
2.函数y=4sin x+3在[-π,π]上的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
3.已知M和m分别是函数y=sin x-1的最大值和最小值,则M+m=( )
A. B.-
C.- D.-2
4.已知函数y=sin x,x∈,则y的取值范围是( )
A.[-1,1] B.
C. D.
5.(多选)已知关于x的方程1-sin2x-sin x+2a=0在(0,]上有解,那么a的值可以为( )
A.- B.0
C. D.1
6.(多选)对于函数f(x)=sin 2x,下列选项中正确的是( )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的最小正周期为2π
D.f(x)的最大值为2
7.函数y=3sin x-1的最大值为 ,取得最大值时对应的自变量x的取值范围为 .
8.函数f(x)=x3+sin x+1,x∈R,若f(a)=2,则f(-a)的值为 .
9.cos 10°,sin 11°,sin 168°从小到大的排列顺序是 .
10.已知函数y=sin x+|sin x|.
(1)画出这个函数的图象;
(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期;
(3)指出这个函数的单调递增区间.
11.定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈时,f(x)=sin x,则f=( )
A.- B. C.- D.
12.已知函数f(x)=f(π-x),且当x∈(-,)时,f(x)=x+sin x.设a=f(1),b=f(2),c=f(3),则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<b<a D.c<a<b
13.关于函数f(x)=sin x+有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称;
②f(x)的图象关于原点对称;
③f(x)的图象关于直线x=对称;
④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是 .
14.函数y=asin x+1的最大值为1-a,最小值为-3.
(1)求实数a的值;
(2)求该函数的单调递增区间;
(3)若x∈[-π,π],求该函数的单调递增区间.
15.(多选)关于函数f(x)=|sin x|-sin|x|有下述四个结论,其中正确的结论是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)在(0,2π)上有3个零点
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)的最大值为2
16.已知函数f(x)=sin(2x+φ),其中φ为实数,且|φ|<π.
(1)若f(x)≤对x∈R恒成立,且f>f(π),求φ的值;
(2)在(1)的基础上,探究f(x)的单调递增区间;
(3)我们知道正弦函数是奇函数,f(x)=sin(2x+φ)是奇函数吗?若它是奇函数,写出φ满足的条件.(只写结论,不写推理过程)
第二课时 正弦函数的性质
1.D 由题意,得f(0)=0,即|a|-1=0,所以a=±1,即当a=±1时,f(x)=sin x为R上的奇函数.
2.B y=sin x的单调递增区间就是y=4sin x+3的单调递增区间.
3.D 因为M=ymax=-1=-,m=ymin=--1=-,所以M+m=--=-2.
4.C y=sin x在上单调递增,在上单调递减,∴当x=时,ymax=1,当x=时,ymin=,∴y∈.
5.BC 方程1-sin2x-sin x+2a=0在(0,]上有解,即2a=sin2x+sin x-1在(0,]上有解,令t=sin x,t∈(0,1],则y=t2+t-1=(t+)2-∈(-1,1],即-1<2a≤1,所以-<a≤.故选B、C.
6.AB 因为函数y=sin x在上单调递减,所以f(x)=sin 2x在上单调递减,故A正确;因为x∈R且f(-x)=sin 2(-x)=sin(-2x)=-sin 2x=-f(x),所以f(x)为奇函数,图象关于原点对称,故B正确;f(x)的最小正周期为π,故C错误;f(x)的最大值为1,故D错误.
7.2 x|x=2kπ+,k∈Z
解析:当sin x=1,即x=2kπ+,k∈Z时,ymax=2.
8.0 解析:f(a)=a3+sin a+1=2,所以a3+sin a=1,
f(-a)=(-a)3+sin(-a)+1=-(a3+sin a)+1=-1+1=0.
9.sin 11°<sin 168°<cos 10°
解析:因为sin 168°=sin(180°-12°)=sin 12°,cos 10°=cos(90°-80°)=sin 80°,当0°≤x≤90°时,正弦函数y=sin x单调递增,因此sin 11°<sin 12°<sin 80°,即sin 11°<sin 168°<cos 10°.
10.解:(1)y=sin x+|sin x|
=
其图象如图所示.
(2)由图象知函数是周期函数,且函数的最小正周期是2π.
(3)由图象知函数的单调递增区间为(k∈Z).
11.D ∵f(x)的周期是π,∴f=f=f=f=f.又f(x)是偶函数,∴f=f=sin =,∴f=.
12.D 由已知得,函数f(x)在(-,)上单调递增.因为π-2∈(-,),π-3∈(-,),π-3<1<π-2,所以f(π-3)<f(1)<f(π-2),即f(3)<f(1)<f(2),即c<a<b.故选D.
13.②③ 解析:由题意知f(x)的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},且关于原点对称.又f(-x)=sin(-x)+=-=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,所以①为假命题,②为真命题.因为f=sin+=cos x+,f=sin+=cos x+,所以f=f,所以函数f(x)的图象关于直线x=对称,③为真命题.当sin x<0时,f(x)<0,所以④为假命题.
14.解:(1)∵ymax=1-a,∴a<0,
故ymin=1+a=-3,∴a=-4.
(2)由(1)知,y=-4sin x+1,
当+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z时,函数y=-4sin x+1单调递增,
∴y=-4sin x+1的单调递增区间为[+2kπ,+2kπ](k∈Z).
(3)∵[+2kπ,+2kπ](k∈Z)∩[-π,π]=[-π,-]∪[,π].
∴当x∈[-π,π]时,y=-4sin x+1的单调递增区间为[-π,-],[,π].
15.AD A项,f(-x)=|sin(-x)|-sin|-x|=|sin x|-sin|x|=f(x)且x∈R,即f(x)是偶函数,正确;B项,f(x)=零点有无数个,错误;C项,由B知:在上f(x)=0为常数,不单调,错误;D项,由B知:在x∈R上,当x=3kπ+,k∈Z时最大值为2,正确.故选A、D.
16.解:(1)由f(x)≤对x∈R恒成立知2·+φ=2kπ±(k∈Z),
∴φ=2kπ+或φ=2kπ-(k∈Z).
∵|φ|<π,∴φ=或φ=-,
又∵f>f(π),∴φ=-.
(2)由(1)知f(x)=sin.
令2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z).
得f(x)的单调递增区间是(k∈Z).
(3)f(x)=sin(2x+φ)不一定是奇函数,
若f(x)=sin(2x+φ)是奇函数,则φ=kπ(k∈Z).
1 / 2第二课时 正弦函数的性质
过山车是一项富有刺激性的娱乐项目.那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷.过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理.如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言.一个基本的过山车构造中,包含了爬升、滑落、倒转(儿童过山车没有倒转)这几个循环路径.
【问题】 (1)函数y=sin x图象也像过山车一样“爬升”“滑落”,这是函数y=sin x的什么性质?
(2)过山车爬升到最高点,然后滑落到最低点,再爬升,对应函数y=sin x的什么性质?
知识点 正弦函数的性质
函数 y=sin x
定义域 R
最大值 与最小值 ymax=1 x=+2kπ,k∈Z
ymin=-1
值域 [-1,1]
周期性 2kπ(k∈Z且k≠0),2π为最小正周期
单调性 单调递增区间
单调递减区间
奇偶性
对称轴 x=
对称中心
【想一想】
1.从图象的变化趋势来看,正弦函数的最大值、最小值点分别处在什么位置?
2.正弦函数y=sin x在上函数值的变化有什么特点?推广到整个定义域呢?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)正弦函数y=sin x的定义域为R.( )
(2)正弦函数y=sin x是增函数.( )
(3)正弦函数y=sin x是周期函数.( )
(4)正弦函数y=sin x的最大值为1,最小值为-1.( )
2.函数y=的定义域为( )
A.R B.{x|x≠kπ,k∈Z}
C.[-1,0)∪(0,1] D.{x|x≠0}
3.若函数f(x)=sin 2x+a-1是奇函数,则a= .
题型一 正弦函数单调性的应用
角度1 求正弦函数的单调区间
【例1】 (1)函数y=-3sin x+1的单调递减区间为 ;
(2)若x∈[0,π],则函数y=-3sin x+1的单调递减区间为 .
尝试解答
通性通法
1.结合y=sin x的图象,熟记正弦函数的单调递增区间和单调递减区间.
2.对形如y=asin x+b的形式的函数,当a>0时,其单调性与y=sin x的单调性相同;当a<0时,其单调性与y=sin x的单调性相反.
【跟踪训练】
函数y=sin x+1的单调递增区间为 .
角度2 利用正弦函数单调性比较大小
【例2】 比较下列三角函数值的大小:
(1)sin 196°与sin 156°;
尝试解答
(2)sin(-)与sin(-).
尝试解答
通性通法
1.比较sin α与sin β的大小,可利用诱导公式把sin α与sin β转化为同一单调区间上的正弦值,再借助于正弦函数的单调性来进行比较.
2.比较sin α与cos β的大小,常把cos β转化为sin(±β)后,再依据单调性来进行比较.
3.当不能将两角转化到同一单调区间上时,还可以借助于图象或值的符号来进行比较.
【跟踪训练】
比较sin 194°与cos 110°的大小.
题型二 正弦函数的周期性、奇偶性
【例3】 求y=3sin 2x的周期并判断它的奇偶性.
尝试解答
通性通法
求正弦函数周期和判断奇偶性的方法
(1)求正弦函数周期的方法
①定义法:利用周期函数的定义求解;
②图象法:通过观察函数图象求其周期;
(2)判断函数的奇偶性,首先要看定义域是否关于原点对称,再看f(-x)与f(x)的关系.
【跟踪训练】
函数y=cos(x-)是( )
A.周期为2π的奇函数
B.周期为2π的偶函数
C.周期为π的奇函数
D.周期为π的偶函数
题型三 与正弦函数有关的值域问题
【例4】 求下列函数的值域:
(1)y=3-2sin x;
(2)y=-sin2x+sin x+.
尝试解答
【母题探究】
1.(变条件)若将本例(1)的条件变为“函数y=1+2sin x,x∈”,求函数的最值.
2.(变条件)若将本例(1)中的函数变为“y=3+asin x(a≠0)”试求函数的值域.
通性通法
求与正弦函数有关的值域一般有两种方法
(1)将所给三角函数转化为二次函数,通过配方法求解;
(2)利用sin x的有界性.
【跟踪训练】
已知函数y=-3sin x+2,当x= 时,y有最大值等于 .
1.函数f(x)=sin(-x)是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
2.正弦函数y=sin x,x∈R的图象上的一条对称轴是( )
A.y轴 B.x轴
C.直线x= D.直线x=π
3.函数y=-sin2x+sin x+1的最大值为( )
A.2 B.
C.1 D.0
4.函数f(x)=sin2x+1的奇偶性是 .
5.比较下列各组数的大小.
(1)sin 2 024°和cos 160°;
(2)sin 和cos .
第二课时 正弦函数的性质
【基础知识·重落实】
知识点
x=-+2kπ,k∈Z
,,k∈Z
,k∈Z 奇函数 +kπ,k∈Z (kπ,0),k∈Z
想一想
1.提示:正弦函数的最大值、最小值点均处于图象拐弯的地方.
2.提示:观察图象可知:当x∈时,曲线逐渐上升,y=sin x单调递增,sin x的值由-1增大到1;
当x∈时,曲线逐渐下降,y=sin x单调递减,sin x的值由1减小到-1.
推广到整个定义域可得:
当x∈(k∈Z)时,正弦函数y=sin x单调递增,函数值由-1增大到1;
当x∈(k∈Z)时,正弦函数y=sin x单调递减,函数值由1减小到-1.
自我诊断
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√
2.B 要使函数有意义,应有sin x≠0,因此,x≠kπ(k∈Z).故定义域为{x|x≠kπ,k∈Z}.
3.1 解析:由奇函数的定义f(-x)=-f(x)得a=1.
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)
(2)[0,]
解析:(1)当-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z时,y=-3sin x+1单调递减,
∴y=-3sin x+1的单调递减区间为[-+2kπ,+2kπ](k∈Z).
(2)∵[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)∩[0,π]=[0,],∴当x∈[0,π]时,y=-3sin x+1的单调递减区间为[0,].
跟踪训练
[-+2kπ,+2kπ],k∈Z
解析:y=sin x+1的单调递增区间为[-+2kπ,+2kπ],k∈Z.
【例2】 解:(1)sin 196°=sin(180°+16°)=-sin 16°,
sin 156°=sin(180°-24°)=sin 24°,
又∵-sin 16°<0,sin 24°>0,
∴sin 24°>-sin 16°,
∴sin 156°>sin 196°.
(2)∵sin(-)=-sin,
sin(-)=-sin(2π+)
=-sin,
由于<<<,
且y=sin x在(,)上单调递减,
∴sin>sin,∴-sin<-sin,
即sin(-)<sin(-).
跟踪训练
解:∵sin 194°=sin(180°+14°)=-sin 14°,cos 110°=cos(180°-70°)=-cos 70°=-sin(90°-70°)=-sin 20°,由于0°<14°<20°<90°,
而y=sin x在0°≤x≤90°时单调递增,∴sin 14°<sin 20°,
∴-sin 14°>-sin 20°,即sin 194°>cos 110°.
【例3】 解:因为 x∈R,有3sin(2x+2π)=3sin [2(x+π)]=3sin 2x,
由周期函数的定义可知,函数y=3sin 2x的周期为π,
又因为 x∈R,且-x∈R,
所以3sin[2(-x)]=3sin[-(2x)]=-3sin 2x,
即满足f(-x)=-f(x),
故y=3sin 2x为奇函数.
跟踪训练
A 因为y=cos(x-)=sin x,所以该函数是周期为2π的奇函数.
【例4】 解:(1)∵-1≤sin x≤1,
∴-1≤-sin x≤1,
1≤3-2sin x≤5,
∴函数y=3-2sin x的值域为[1,5].
(2)令t=sin x,则-1≤t≤1,
y=-t2+t+=-+2,
∴当t=时,ymax=2.
此时sin x=,
即x=2kπ+或x=2kπ+,k∈Z.
当t=-1时,ymin=-.
此时sin x=-1,即x=2kπ+,k∈Z.
∴函数y=-sin2x+sin x+的值域为.
母题探究
1.解:∵-≤x≤,∴-≤sin x≤.
∴0≤1+2sin x≤2.
即y=1+2sin x,x∈的最大值为2,最小值为0.
2.解:∵-1≤sin x≤1.
当a>0时,
-a≤asin x≤a,
3-a≤3+asin x≤3+a.
当a<0时,a≤asin x≤-a,
3+a≤3+asin x≤3-a.
综上,当a>0时函数的值域为[3-a,3+a];
当a<0时,函数的值域为[3+a,3-a].
跟踪训练
-+2kπ,k∈Z 5
随堂检测
1.A 由于x∈R,且f(-x)=sin x=-sin(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数.
2.C 结合函数y=sin x,x∈R的图象可知直线x=是函数的一条对称轴.
3.B 令t=sin x,t∈[-1,1],则y=-t2+t+1=-(t-)2+,当t=时,ymax=.
4.偶函数 解析:f(-x)=[sin(-x)]2+1=sin2x+1=f(x),所以f(x)为偶函数.
5.解:(1)sin 2 024°=sin(360°×5+224°)
=sin 224°=sin(180°+44°)=-sin 44°,
cos 160°=cos(180°-20°)=-cos 20°
=-sin 70°.
∵sin 44°<sin 70°,
∴-sin 44°>-sin 70°,
即sin 2 024°>cos 160°.
(2)cos =sin,
又<<+<,
y=sin x在上单调递减,
∴sin >sin=cos ,
即sin >cos .
3 / 4(共62张PPT)
第二课时 正弦函数的性质
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
过山车是一项富有刺激性的娱乐项目.那种风驰电掣、有惊无险
的快感令不少人着迷.过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在
设计过山车时巧妙地运用了这些原理.如果能亲身体验一下由能量守
恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言.一个
基本的过山车构造中,包含了爬升、滑落、倒转(儿童过山车没有倒
转)这几个循环路径.
【问题】 (1)函数y= sin x图象也像过山车一样“爬升”“滑
落”,这是函数y= sin x的什么性质?
(2)过山车爬升到最高点,然后滑落到最低点,再爬升,对应函数y
= sin x的什么性质?
知识点 正弦函数的性质
函数 y= sin x 定义域 R 最大值与最 小值 ymax=1
ymin=-1
值域 [-1,1] 周期性 2kπ(k∈Z且k≠0),2π为最小正周期 x=- +2kπ,k∈Z
单调性 单调递增
区间
单调递减
区间
奇偶性 对称轴 x= 对称中心 , ,k∈Z
,k∈Z
奇函数
+kπ,k∈Z
(kπ,0),k∈Z
【想一想】
1. 从图象的变化趋势来看,正弦函数的最大值、最小值点分别处在什
么位置?
提示:正弦函数的最大值、最小值点均处于图象拐弯的地方.
2. 正弦函数y= sin x在 上函数值的变化有什么特点?推广
到整个定义域呢?
提示:观察图象可知:
当x∈ 时,曲线逐渐上升,y= sin x单调递增, sin x的值
由-1增大到1;
当x∈ 时,曲线逐渐下降,y= sin x单调递减, sin x的值
由1减小到-1.
推广到整个定义域可得:
当x∈ (k∈Z)时,正弦函数y= sin x单调
递增,函数值由-1增大到1;
当x∈ (k∈Z)时,正弦函数y= sin x单调
递减,函数值由1减小到-1.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)正弦函数y= sin x的定义域为R. ( √ )
(2)正弦函数y= sin x是增函数. ( × )
(3)正弦函数y= sin x是周期函数. ( √ )
(4)正弦函数y= sin x的最大值为1,最小值为-1. ( √ )
√
×
√
√
2. 函数y= 的定义域为( )
A. R B. {x|x≠kπ,k∈Z}
C. [-1,0)∪(0,1] D. {x|x≠0}
解析: 要使函数有意义,应有 sin x≠0,因此,x≠kπ
(k∈Z).故定义域为{x|x≠kπ,k∈Z}.
3. 若函数f(x)= sin 2x+a-1是奇函数,则a= .
解析:由奇函数的定义f(-x)=-f(x)得a=1.
1
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 正弦函数单调性的应用
角度1 求正弦函数的单调区间
【例1】 (1)函数y=-3 sin x+1的单调递减区间为
;
解析:当- +2kπ≤x≤ +2kπ,k∈Z时,y=-3 sin x+1单调递减,
∴y=-3 sin x+1的单调递减区间为
[- +2kπ, +2kπ](k∈Z).
[- +
2kπ, +2kπ](k∈Z)
(2)若x∈[0,π],则函数y=-3 sin x+1的单调递减区间
为 .
解析:∵[- +2kπ, +2kπ](k∈Z)∩[0,π]=
[0, ],∴当x∈[0,π]时,y=-3 sin x+1的单调递减区间
为[0, ].
[0, ]
通性通法
1. 结合y= sin x的图象,熟记正弦函数的单调递增区间和单调递
减区间.
2. 对形如y=a sin x+b的形式的函数,当a>0时,其单调性与y=
sin x的单调性相同;当a<0时,其单调性与y= sin x的单调性 相反.
【跟踪训练】
函数y= sin x+1的单调递增区间为 .
解析:y= sin x+1的单调递增区间为
[- +2kπ, +2kπ],k∈Z.
[- +2kπ, +2kπ],k∈Z
角度2 利用正弦函数单调性比较大小
【例2】 比较下列三角函数值的大小:
(1) sin 196°与 sin 156°;
解: sin 196°= sin (180°+16°)=- sin 16°,
sin 156°= sin (180°-24°)= sin 24°,
又∵- sin 16°<0, sin 24°>0,
∴ sin 24°>- sin 16°,∴ sin 156°> sin 196°.
(2) sin (- )与 sin (- ).
解:∵ sin (- )=- sin ,
sin (- )=- sin (2π+ )=- sin ,
由于 < < < ,
且y= sin x在( , )上单调递减,
∴ sin > sin ,∴- sin <- sin ,
即 sin (- )< sin (- ).
通性通法
1. 比较 sin α与 sin β的大小,可利用诱导公式把 sin α与 sin β
转化为同一单调区间上的正弦值,再借助于正弦函数的单调性
来进行比较.
2. 比较 sin α与 cos β的大小,常把 cos β转化为 sin ( ±β)后,
再依据单调性来进行比较.
3. 当不能将两角转化到同一单调区间上时,还可以借助于图象或值的
符号来进行比较.
【跟踪训练】
比较 sin 194°与 cos 110°的大小.
解:∵ sin 194°= sin (180°+14°)=- sin 14°, cos 110°=
cos (180°-70°)=- cos 70°=- sin (90°-70°)=- sin
20°,由于0°<14°<20°<90°,而y= sin x在0°≤x≤90°时
单调递增,∴ sin 14°< sin 20°,∴- sin 14°>- sin 20°,即 sin 194°> cos 110°.
题型二 正弦函数的周期性、奇偶性
【例3】 求y=3 sin 2x的周期并判断它的奇偶性.
解:因为 x∈R,有3 sin (2x+2π)=3 sin [2(x+π)]=3 sin
2x,
由周期函数的定义可知,函数y=3 sin 2x的周期为π,
又因为 x∈R,且-x∈R,
所以3 sin [2(-x)]=3 sin [-(2x)]=-3 sin 2x,
即满足f(-x)=-f(x),故y=3 sin 2x为奇函数.
通性通法
求正弦函数周期和判断奇偶性的方法
(1)求正弦函数周期的方法
①定义法:利用周期函数的定义求解;
②图象法:通过观察函数图象求其周期.
(2)判断函数的奇偶性,首先要看定义域是否关于原点对称,再看f
(-x)与f(x)的关系.
【跟踪训练】
函数y= cos (x- )是( )
A. 周期为2π的奇函数 B. 周期为2π的偶函数
C. 周期为π的奇函数 D. 周期为π的偶函数
解析: 因为y= cos (x- )= sin x,所以该函数是周期为2π的
奇函数.
题型三 与正弦函数有关的值域问题
【例4】 求下列函数的值域:
(1)y=3-2 sin x;
解:∵-1≤ sin x≤1,
∴-1≤- sin x≤1,1≤3-2 sin x≤5,
∴函数y=3-2 sin x的值域为[1,5].
(2)y=- sin 2x+ sin x+ .
解:令t= sin x,则-1≤t≤1,
y=-t2+ t+ =- +2,
∴当t= 时,ymax=2.此时 sin x= ,
即x=2kπ+ 或x=2kπ+ ,k∈Z.
当t=-1时,ymin= - .
此时 sin x=-1,即x=2kπ+ ,k∈Z. ∴函数y=- sin 2x+ sin x+ 的值域为 .
【母题探究】
1. (变条件)若将本例(1)的条件变为“函数y=1+2 sin x,
x∈ ”,求函数的最值.
解:∵- ≤x≤ ,∴- ≤ sin x≤ .
∴0≤1+2 sin x≤2.即y=1+2 sin x,x∈ 的最大值为2,
最小值为0.
2. (变条件)若将本例(1)中的函数变为“y=3+a sin x
(a≠0)”试求函数的值域.
解:∵-1≤ sin x≤1.
当a>0时,-a≤a sin x≤a,3-a≤3+a sin x≤3+a.
当a<0时,a≤a sin x≤-a,3+a≤3+a sin x≤3-a.
综上,当a>0时函数的值域为[3-a,3+a];
当a<0时,函数的值域为[3+a,3-a].
通性通法
求与正弦函数有关的值域一般有两种方法
(1)将所给三角函数转化为二次函数,通过配方法求解;
(2)利用 sin x的有界性.
【跟踪训练】
已知函数y=-3 sin x+2,当x= 时,y有最
大值等于 .
- +2kπ,k∈Z
5
1. 函数f(x)= sin (-x)是( )
A. 奇函数 B. 偶函数
C. 既是奇函数又是偶函数 D. 非奇非偶函数
解析: 由于x∈R,且f(-x)= sin x=- sin (-x)=-f
(x),所以f(x)为奇函数.
2. 正弦函数y= sin x,x∈R的图象上的一条对称轴是( )
A. y轴 B. x轴
D. 直线x=π
解析: 结合函数y= sin x,x∈R的图象可知直线x= 是函数
的一条对称轴.
3. 函数y=- sin 2x+ sin x+1的最大值为( )
A. 2
C. 1 D. 0
解析: 令t= sin x,t∈[-1,1],则y=-t2+t+1=-(t-
)2+ ,当t= 时,ymax= .
4. 函数f(x)= sin 2x+1的奇偶性是 .
解析:f(-x)=[ sin (-x)]2+1= sin 2x+1=f(x),所以
f(x)为偶函数.
偶函数
5. 比较下列各组数的大小.
(1) sin 2 024°和 cos 160°;
解:sin 2 024°= sin (360°×5+224°)
= sin 224°= sin (180°+44°)=- sin 44°,
cos 160°= cos (180°-20°)=- cos 20°=- sin 70°.
∵ sin 44°< sin 70°,∴- sin 44°>- sin 70°,
即 sin 2 024°> cos 160°.
(2) sin 和 cos .
解: cos = sin ,
又 < < + < ,
y= sin x在 上单调递减,
∴ sin > sin = cos ,
即 sin > cos .
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 已知a∈R,函数f(x)= sin x+|a|-1,x∈R为奇函数,则
a=( )
A. 0 B. 1
C. -1 D. ±1
解析: 由题意,得f(0)=0,即|a|-1=0,所以a=
±1,即当a=±1时,f(x)= sin x为R上的奇函数.
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2. 函数y=4 sin x+3在[-π,π]上的单调递增区间为( )
解析:y= sin x的单调递增区间就是y=4 sin x+3的单调递增区间.
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3. 已知M和m分别是函数y= sin x-1的最大值和最小值,则M+m
=( )
D. -2
解析: 因为M=ymax= -1=- ,m=ymin=- -1=- ,
所以M+m=- - =-2.
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4. 已知函数y= sin x,x∈ ,则y的取值范围是( )
A. [-1,1]
解析: y= sin x在 上单调递增,在 上单调递
减,∴当x= 时,ymax=1,当x= 时,ymin= ,∴y∈ .
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5. (多选)已知关于x的方程1- sin 2x- sin x+2a=0在(0, ]上
有解,那么a的值可以为( )
B. 0
解析: 方程1- sin 2x- sin x+2a=0在(0, ]上有解,即
2a= sin 2x+ sin x-1在(0, ]上有解,令t= sin x,t∈(0,
1],则y=t2+t-1=(t+ )2- ∈(-1,1],即-1<
2a≤1,所以- <a≤ .故选B、C.
D. 1
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6. (多选)对于函数f(x)= sin 2x,下列选项中正确的是( )
B. f(x)的图象关于原点对称
C. f(x)的最小正周期为2π
D. f(x)的最大值为2
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解析: 因为函数y= sin x在 上单调递减,所以f(x)
= sin 2x在 上单调递减,故A正确;因为x∈R且f(-x)
= sin 2(-x)= sin (-2x)=- sin 2x=-f(x),所以f
(x)为奇函数,图象关于原点对称,故B正确;f(x)的最小正
周期为π,故C错误;f(x)的最大值为1,故D错误.
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7. 函数y=3 sin x-1的最大值为 ,取得最大值时对应的自变量x
的取值范围为 .
解析:当 sin x=1,即x=2kπ+ ,k∈Z时,ymax=2.
2
{x|x=2kπ+ ,k∈Z}
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8. 函数f(x)=x3+ sin x+1,x∈R,若f(a)=2,则f(-a)
的值为 .
解析:f(a)=a3+ sin a+1=2,所以a3+ sin a=1,
f(-a)=(-a)3+ sin (-a)+1=-(a3+ sin a)+1=-
1+1=0.
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9. cos 10°, sin 11°, sin 168°从小到大的排列顺序是 .
解析:因为 sin 168°= sin (180°-12°)= sin 12°, cos 10°
= cos (90°-80°)= sin 80°,当0°≤x≤90°时,正弦函数
y= sin x单调递增,因此 sin 11°< sin 12°< sin 80°,即 sin
11°< sin 168°< cos 10°.
sin 11°< sin 168°< cos 10°
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10. 已知函数y= sin x+ | sin x|.
(1)画出这个函数的图象;
解:y= sin x+ | sin x|=
其图象如图所示.
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(3)指出这个函数的单调递增区间.
(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期;
解:由图象知函数是周期函数,且函数的最小正周期是2π.
解:由图象知函数的单调递增区间为[2kπ,2kπ+ ](k∈Z).
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11. 定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的
最小正周期是π,且当x∈ 时,f(x)= sin x,则f =
( )
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解析: ∵f(x)的周期是π,∴f =f =f =
f =f .又f(x)是偶函数,∴f =f = sin
= ,∴f = .
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12. 已知函数f(x)=f(π-x),且当x∈(- , )时,f(x)
=x+ sin x.设a=f(1),b=f(2),c=f(3),则( )
A. a<b<c B. b<c<a
C. c<b<a D. c<a<b
解析: 由已知得,函数f(x)在(- , )上单调递增.因
为π-2∈(- , ),π-3∈(- , ),π-3<1<π-2,所
以f(π-3)<f(1)<f(π-2),即f(3)<f(1)<f
(2),即c<a<b.故选D.
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13. 关于函数f(x)= sin x+ 有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称;
②f(x)的图象关于原点对称;
③f(x)的图象关于直线x= 对称;
④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是 .
②③
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解析:由题意知f(x)的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},且关于
原点对称.又f(-x)= sin (-x)+ =-
=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,
所以①为假命题,②为真命题.因为f = sin +
= cos x+ ,f = sin + = cos x
+ ,所以f =f ,所以函数f(x)的图象关于
直线x= 对称,③为真命题.当 sin x<0时,f(x)<0,所以④
为假命题.
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14. 函数y=a sin x+1的最大值为1-a,最小值为-3.
(1)求实数a的值;
解:∵ymax=1-a,∴a<0,
故ymin=1+a=-3,∴a=-4.
(2)求该函数的单调递增区间;
解:由(1)知,y=-4 sin x+1,
当 +2kπ≤x≤ +2kπ,k∈Z时,函数y=-4 sin x+1
单调递增,∴y=-4 sin x+1的单调递增区间为[ +
2kπ, +2kπ](k∈Z).
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(3)若x∈[-π,π],求该函数的单调递增区间.
解:∵[ +2kπ, +2kπ](k∈Z)∩[-π,π]
=[-π,- ]∪[ ,π].
∴当x∈[-π,π]时,y=-4 sin x+1的单调递增区间为
[-π,- ],[ ,π].
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15. (多选)关于函数f(x)=| sin x|- sin |x|有下述四个结
论,其中正确的结论是( )
A. f(x)是偶函数
B. f(x)在(0,2π)上有3个零点
D. f(x)的最大值为2
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解析: A项,f(-x)=| sin (-x)|- sin |-x|
=| sin x|- sin |x|=f(x)且x∈R,即f(x)是偶函数,
正确;B项,f(x)=零点有无数个,错
误;C项,由B知:在 上f(x)=0为常数,不单调,错
误;D项,由B知:在x∈R上,当x=3kπ+ ,k∈Z时最大值
为2,正确.故选A、D.
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16. 已知函数f(x)= sin (2x+φ),其中φ为实数,且|φ|<π.
(1)若f(x)≤ 对x∈R恒成立,且f >f(π),求φ
的值;
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解:由f(x)≤ 对x∈R恒成立知2· +φ=
2kπ± (k∈Z),
∴φ=2kπ+ 或φ=2kπ- (k∈Z).
∵|φ|<π,∴φ= 或φ=- ,
又∵f >f(π),
∴φ=- .
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(2)在(1)的基础上,探究f(x)的单调递增区间;
解:由(1)知f(x)= sin .
令2kπ- ≤2x- ≤2kπ+ (k∈Z).得f(x)的单调
递增区间是 (k∈Z).
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(3)我们知道正弦函数是奇函数,f(x)= sin (2x+φ)是奇
函数吗?若它是奇函数,写出φ满足的条件.(只写结论,
不写推理过程)
解:f(x)= sin (2x+φ)不一定是奇函数,
若f(x)= sin (2x+φ)是奇函数,
则φ=kπ(k∈Z).
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谢 谢 观 看!